嚴(yán)安心,凃 政,趙禾苗,彭 柱,徐 珍
(公安部鑒定中心,法醫(yī)遺傳學(xué)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100038)
藍(lán)影試劑(Blueblood reagent),也稱為藍(lán)影血液追蹤試劑,是一種新型的潛血痕顯現(xiàn)劑,能夠使?jié)撗鄢尸F(xiàn)藍(lán)色。與法醫(yī)物證鑒定常用的四甲基聯(lián)苯胺、魯米諾等[1]潛血痕發(fā)現(xiàn)試劑相比,藍(lán)影試劑比四甲基聯(lián)苯胺顯色更迅速、顏色更清亮、背景更清晰、無擴(kuò)散[2];其與魯米諾相比,顯現(xiàn)過程不需要暗視場,且一旦著色,能持久顯現(xiàn),便于觀察和記錄[3]。目前,藍(lán)影試劑已應(yīng)用于公安現(xiàn)場勘查[2]。多數(shù)情況下,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的潛血痕需進(jìn)行后續(xù)DNA檢驗(yàn),但當(dāng)前還罕有藍(lán)影試劑對DNA檢驗(yàn)影響的研究報(bào)道。本文從顯色特異性、靈敏度以及對人血紅蛋白(如FOB(fecal occult blood),即便潛血)金標(biāo)試劑條檢測、對DNA分型檢驗(yàn)的影響等方面就藍(lán)影試劑相關(guān)于DNA檢驗(yàn)的應(yīng)用性進(jìn)行綜合評估。
人樣本:血、精液、尿液、唾液樣本由志愿者提供,其中血樣本1份(3 mL);精液、尿液樣本各1份,均為1 mL;唾液樣本6份(來自6名志愿者),0.5 mL/份。
非人樣本:馬、羊、牛、鴨、鵝、雞、貓、狗、兔等動(dòng)物血各1份,委托獸醫(yī)在動(dòng)物日常防疫時(shí)幫助采集;大、小鼠血各1份,由公安部鑒定中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房提供;魚血1份,由實(shí)驗(yàn)人員在農(nóng)貿(mào)市場收集;上述所有血樣均制作成濾紙片干血斑。葡萄、橙子、涼茶、可樂、醋、醬油、豆油、番茄、洗潔精、84消毒液等購自超市;日用剪刀和拖把桿(均有銹蝕)。
藍(lán)影試劑:北京海洋海泰科技有限公司產(chǎn)品,每套藍(lán)影試劑由試劑A和試劑B組成,試劑A為含有顯色底物與保護(hù)劑(避免非血痕類斑跡與藍(lán)影試劑發(fā)生藍(lán)色反應(yīng))的水溶液,試劑B為3%雙氧水溶液,將A、B試劑充分混勻即形成實(shí)驗(yàn)用的藍(lán)影試劑[4]。
人血紅蛋白(FOB)檢測試劑條(北京芬格爾安科技有限責(zé)任公司);VeriFilerTMPlus試劑盒(ThermoFisher Scientif ic);自動(dòng)化核酸提取工作站(長春市博坤生物科技有限公司);ProFlexTM3×32-well PCR擴(kuò)增儀、3500xL遺傳分析儀(ThermoFisher Scientif ic)。
1.2.1 樣本的制備
血痕樣本的制備:取10 μL人血滴在干凈的濾紙上,晾干備用;剪取適量含有動(dòng)物血樣的濾紙片,加100 μL純水振蕩浸泡30 min,取10 μL浸泡液滴在干凈的濾紙上,晾干備用。
非血跡樣本的制備:取精液、尿液、唾液1(牙齦無出血情況)、唾液2(牙齦有潛在出血情況)、葡萄汁、橙汁、涼茶、可樂、醋、醬油、豆油、番茄汁、洗潔精、84消毒液各10 μL滴在干凈的濾紙上,晾干備用。
生銹物品的準(zhǔn)備:生銹的剪刀和拖把桿。
1.2.2 試驗(yàn)方法
每個(gè)制備樣本上均分別滴加40 μL藍(lán)影試劑、在生銹物品表面噴灑藍(lán)影試劑,觀察顯色情況。
取健康成年人血液,稀釋成下列梯度:原液、1∶100、1∶200、1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶4 000、1∶6 000、1∶8 000、1∶10 000、1∶20 000、1∶40 000、1∶80 000,分別取10 μL滴于濾紙上,自然晾干,制成血斑。同1.2.2試驗(yàn)與觀察顏色顯現(xiàn)。
取血液原液、1∶100、1∶200的血液稀釋液各10 μL滴于濾紙上,自然晾干,制成血斑。在每個(gè)血斑上分別滴加40 μL藍(lán)影試劑,顯色15 min以上使顯色反應(yīng)完全。以不加藍(lán)影試劑的血斑為對照組。將血斑剪下置于1.5 mL離心管內(nèi),加入300 μL純水浸泡,進(jìn)行FOB試劑條檢驗(yàn),觀察檢驗(yàn)結(jié)果。
在濾紙上滴加60滴志愿者血樣(每滴1 μL),制成60個(gè)干血斑,其中30個(gè)血斑噴灑藍(lán)影試劑,作為實(shí)驗(yàn)樣本;另外30個(gè)血斑不噴灑藍(lán)影試劑,作為對照樣本。采用磁珠法、Chelex-100法、樣本直擴(kuò)法制備PCR擴(kuò)增模板。使用VeriFilerTMPlus試劑盒對DNA溶液或直擴(kuò)樣本進(jìn)行PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系總體積10 μL,擴(kuò)增程序與設(shè)置參照說明書。應(yīng)用AB3500xL遺傳分析儀檢測、分析樣本的DNA分型。
磁珠法提取DNA:采用自動(dòng)化核酸提取工作站提取實(shí)驗(yàn)與對照樣本各10個(gè)的DNA,其中洗脫體積為60 μL。PCR擴(kuò)增所用模板量為1 μL。
Chelex-100法提取DNA:采用Chelex-100法提取實(shí)驗(yàn)與對照樣本各10個(gè)的DNA,其中5% Chelex的用量為100 μL。PCR擴(kuò)增所用模板量為4 μL。
樣本直擴(kuò)法:選擇實(shí)驗(yàn)與對照樣本各10個(gè)作為直擴(kuò)樣本。PCR擴(kuò)增時(shí)使用打孔器在血斑中心打孔作為模板。
藍(lán)影試劑不僅可顯現(xiàn)人血,而且能顯現(xiàn)馬、羊、牛、鴨、鵝、雞、大鼠、小鼠、魚、貓、狗、兔等動(dòng)物血,各種血斑均顯現(xiàn)藍(lán)色(見圖1),可見藍(lán)影試劑不能區(qū)分人血和動(dòng)物血。
圖1 藍(lán)影試劑對各種血跡的顯色情況(1:人;2:馬;3:羊;4:牛;5:鴨;6:鵝;7:雞;8:大鼠;9:小鼠;10:魚;11:貓;12:狗;13:兔)Fig.1 Origin-various bloodstains (1: human; 2: horse; 3: sheep; 4: ox; 5: duck; 6: goose; 7: chicken; 8: rat; 9: mouse; 10: f ish; 11: cat; 12:dog; 13: rabbit) developed by Blueblood reagent
由圖2可知,對于犯罪現(xiàn)場可能遇到的精液、尿液、葡萄汁、橙汁、涼茶、可樂、醋、醬油、豆油、番茄汁、洗潔精等非血痕類斑跡,滴加藍(lán)影后均不顯現(xiàn)藍(lán)色;但對于唾液,若唾液所屬個(gè)體無牙齦出血情況,則藍(lán)影不會使其顯現(xiàn)藍(lán)色,若唾液所屬個(gè)體有牙齦出血情況(即便眼睛觀察不到血絲,但FOB試劑條檢測陽性),則滴加藍(lán)影后顯現(xiàn)淺藍(lán)色;藍(lán)影試劑能與84消毒液反應(yīng)生成明亮的藍(lán)色物質(zhì)。在生銹物品上噴灑藍(lán)影試劑后,未觀察到顯色反應(yīng)(見圖3)。
圖2 藍(lán)影試劑對不同斑跡的顯色情況(1:精液;2:尿液;3/4:唾液1/2(牙齦無/有出血情況);5:葡萄汁;6:橙汁;7:涼茶;8:可樂;9:醋;10:醬油;11:豆油;12:番茄汁;13:洗潔精;14:84消毒液)Fig.2 Effect of color developing with Blueblood reagent sprayed onto different stains (1: semen; 2: urine; 3/4: saliva 1/2 from the donor suffering without/with gum hemorrhage; 5: grape juice; 6: orange juice; 7: cooled tea water; 8: coke juice; 9: vineger; 10: sauce; 11: bean oil;12: tomato juice; 13: detergent; 14: 84 disinfectant)
圖3 噴灑藍(lán)影試劑于生銹物體表面上的顯色情況(左:生銹的剪刀;中/右:生銹的拖把桿。箭頭指示鐵銹位置)Fig.3 Effect of color developing with Blueblood reagent sprayed onto the surface of rusted objects (left: scissors; middle/right: mop rod.Arrows indicate the rusting places)
藍(lán)影試劑滴加到不同稀釋度的血斑上后,原液及1∶100、1∶200、1∶500、1∶1 000的 稀釋液能夠在數(shù)秒內(nèi)顯現(xiàn)藍(lán)色,繼續(xù)放置,在5 min內(nèi)1∶2 000、 1∶4 000、1∶6 000、1∶8 000、1∶10 000的稀釋液也能呈現(xiàn)出淺藍(lán)色,但未觀察到1∶20 000、1∶40 000、1∶80 000的稀釋液的顯色情況(圖4)。隨著血液濃度的降低,顯色深度逐漸變淺。
圖4 不同稀釋梯度血樣的顯色情況(著色時(shí)間5min)Fig.4 Effect of dilution-various blood samples on color developing with Blueblood reagent (color appearing within 5 minutes)
血液原液、1∶100和1∶200血液稀釋液經(jīng)藍(lán)影試劑著色后,立即進(jìn)行FOB試劑條檢驗(yàn),均可觀察到陽性結(jié)果;顯色15 min后(使顯色反應(yīng)更加充分)再進(jìn)行FOB試劑條檢驗(yàn),血液原液、1∶100血液稀釋液可檢測到陽性,但1∶100血液稀釋液的陽性與對照組相比明顯較弱,1∶200血液稀釋液的檢測結(jié)果為陰性。
實(shí)驗(yàn)表明,血跡經(jīng)藍(lán)影試劑著色后,與抗人血紅蛋白抗體的反應(yīng)會受到抑制,可能出現(xiàn)FOB試劑條檢驗(yàn)假陰性的情況(如圖5)。
圖5 藍(lán)影著色15min后血跡的人血紅蛋白檢測Fig.5 Inf luence of Blueblood reagent dyeing (for 15 minutes) on detecting human hemoglobin from bloodstains
實(shí)驗(yàn)樣本噴灑藍(lán)影試劑后,均呈現(xiàn)深藍(lán)色。Chelex-100法、樣本直擴(kuò)法與對照組相比,藍(lán)影著色血痕的DNA分型檢出率(用完整分型檢出率表示,下同)和平均峰高均明顯降低,表明藍(lán)影試劑對PCR擴(kuò)增有一定的抑制作用。磁珠法顯示,洗脫后的藍(lán)影著色血痕的DNA溶液呈無色透明狀,實(shí)驗(yàn)組和對照組的所有樣本均獲得了完整、正確的分型且兩組的平均峰高無明顯差異,表明磁珠法可有效去除藍(lán)影試劑中的PCR抑制成分。表1顯示三種DNA提取方法對藍(lán)影試劑著色血痕影響的具體情況。
表1 不同DNA提取方法對藍(lán)影著色血跡DNA分型檢驗(yàn)的影響Table 1 Effects of different DNA extra ctions on DNA genotyping from bloodstains developed with Blueblood reagent
藍(lán)影試劑是一種無刺激氣味、淺黃綠色澄清水溶液,其與血痕發(fā)生顯色反應(yīng)的基本原理是血痕中的血紅蛋白具有類似過氧化物酶活性,能將過氧化氫分解,釋放出新生態(tài)氧,將試劑中的顯色底物氧化成藍(lán)色[4]。藍(lán)影試劑能使人血和各種動(dòng)物血顯現(xiàn)藍(lán)色,但對精液、尿液、葡萄汁、橙汁、涼茶、可樂、醋、醬油、豆油、番茄汁、洗潔精等斑跡均不會顯現(xiàn)藍(lán)色,表明藍(lán)影試劑具有一定的血跡顯現(xiàn)特異性。
本文針對6個(gè)志愿者的唾液斑進(jìn)行藍(lán)影顯現(xiàn)測試,有4個(gè)唾液斑不顯色、2個(gè)唾液斑顯藍(lán)色,隨后對6個(gè)唾液斑進(jìn)行人血紅蛋白檢測,發(fā)現(xiàn)前4個(gè)唾液斑呈陰性、后2個(gè)唾液斑陽性,表明經(jīng)藍(lán)影試劑檢測呈陽性的原因是相關(guān)唾液中含有潛血。鐵銹能使四甲基聯(lián)苯胺、魯米諾的血痕預(yù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生假陽性[5],而筆者所用的藍(lán)影試劑中由于加入了抑制鐵銹反應(yīng)的保護(hù)劑[4],所以鐵銹不會使藍(lán)影試劑的血痕預(yù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生假陽性。
值得注意的是,藍(lán)影試劑與84消毒液會產(chǎn)生明亮的藍(lán)色反應(yīng),故在現(xiàn)勘應(yīng)用中要觀察現(xiàn)場是否有84消毒液存在,若有,則要慎重使用藍(lán)影試劑。宋華杰等[2]的研究中,牛奶、雞蛋清會引起藍(lán)影試劑的假陽性反應(yīng),但筆者對牛奶和雞蛋清的多次檢驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)假陽性反應(yīng),對比實(shí)驗(yàn)過程,可能是使用的藍(lán)影試劑產(chǎn)自不同廠家所致,經(jīng)咨詢生產(chǎn)廠家,筆者使用的藍(lán)影試劑中的保護(hù)劑經(jīng)多次改良,能抑制多種非血跡類物質(zhì)的假陽性反應(yīng)。犯罪現(xiàn)場的斑跡種類繁多,本文在此討論的斑跡種類還十分有限,針對藍(lán)影試劑顯現(xiàn)特異性的研究還有待在今后的工作中進(jìn)一步完善。
藍(lán)影試劑能夠顯現(xiàn)稀釋倍數(shù)為10 000的血液稀釋樣本,表明其可用于痕量血跡的檢測。值得注意的是,當(dāng)血痕稀釋倍數(shù)為2 000~10 000時(shí),其顯現(xiàn)所需時(shí)間略長(但在5 min以內(nèi))且藍(lán)色較弱,這就提示在用藍(lán)影搜索極微量或陳舊血痕時(shí)應(yīng)當(dāng)延長顯色時(shí)間,或可噴灑5 min后觀察,此時(shí)再噴灑少許并直接進(jìn)行觀察,顯現(xiàn)效果會更佳。在搜索深色或藍(lán)色物體上極微量血痕時(shí),藍(lán)影試劑的顯現(xiàn)受背景影響較大,不易觀察,此時(shí)可以考慮使用紅外光源或魯米諾進(jìn)行血痕搜索[6-8]。藍(lán)影試劑對血跡染色后,會影響血紅蛋白與其抗體的反應(yīng),因此微量血痕經(jīng)藍(lán)影試劑顯色后再進(jìn)行人血紅蛋白檢驗(yàn),甚至?xí)霈F(xiàn)假陰性檢測結(jié)果。
藍(lán)影試劑中存在一定量的PCR抑制成分,磁珠法DNA提取過程可有效去除這些成分,藍(lán)影著色血跡經(jīng)磁珠法提取DNA后的分型檢出率要高于Chelex-100法和樣本直擴(kuò)法,因此,針對藍(lán)影著色后的血跡,建議采用磁珠法進(jìn)行DNA提取純化。
本文綜合分析了藍(lán)影試劑的血痕顯色特性和對后續(xù)DNA分型的影響,應(yīng)可為該試劑在DNA檢驗(yàn)中的應(yīng)用提供一定的技術(shù)參考。